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高中化学物质结构配合物理论简介

高中化学物质结构配合物理论简介
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第3课时配合物理论简介

[学习目标定位] 1.能正确叙述配位键概念及其形成条件;会分析配位化合物的形成及应用。

2.熟知几种常见的配离子:[Cu(H2O)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、[Fe(SCN)2]+、[Ag(NH3)2]+等的颜色及性质。

一配位键

1.NH3、NH+4中共价键形成的比较

(1)用电子式表示NH3、NH+4的形成

①N原子与H原子以共价键结合成NH3分子:

②NH3分子与H+结合成NH+4:

(2)②中共价键的形成与①相比较有何不同?

答案②中形成共价键时,N原子一方提供孤电子对,H+提供空轨道。

2.由上述分析可知

(1)配位键的概念是成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键。

(2)配位键常用A―→B表示,其中A是提供孤电子对的原子,B是接受孤电子对的原子。

3.NH+4的立体构型是正四面体形,四个N—H键的键长相同,键能相同,试从原子轨道杂化的角度分析其原因:NH+4中N原子的2s、2p轨道进行sp3杂化,形成4个能量完全相同的新轨道,故形成的四个N—H键的键长、键能都相同。

[归纳总结]

1.配位键是一种特殊的共价键。配位键中的共用电子对是由成键单方提供的,而其他的共价键的共用电子对是由成键双方提供的。

2.配位键的形成条件

(1)成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等;离子有Cl-、OH-、CN-、SCN-等。

(2)成键原子另一方能提供空轨道。如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子。

3.配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说,多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的,如Ag+形成2个配位键;Cu2+形成4个配位键等。

[活学活用]

1.下列不能形成配位键的组合是()

A.Ag+、NH3

B.H2O、H+

C.Co3+、CO

D.Ag+、H+

答案 D

解析配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对,另一方能提供空轨道,A、B、C三项中,Ag+、H+、Co3+能提供空轨道,NH3、H2O、CO能提供孤电子对,所以能形成配位键,而D项Ag+与H+都只能提供空轨道,而无法提供孤电子对,所以不能形成配位键。

2.气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物,分子中原子间成键关系如图所示,请在图中你认为是配位键的斜线上加上箭头。

答案

解析Cl原子最外层有7个电子(其中1个为未成对电子),Al原子最外层有3个电子,每个Al原子与三个氯原子形成三对共用电子,总共为6个电子,不能满足8电子稳定结构,而每个氯原子各有三对孤电子对,可以通过配位键满足Al的8电子稳定结构。

误区警示配位键的箭头必须指向提供空轨道的一方,写成Cl←Al是常出现的错误。

二配位化合物

1.配合物的概念

把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均为配合物。

2.配合物的形成

滴加氨水后,试管中首先出现蓝

色沉淀,氨水过量后沉淀逐渐溶

解,滴加乙醇后析出深蓝色晶体

[Cu(NH

343

子的孤电子对进入Cu2+的空轨道,Cu2+与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2+可表示为

3.配合物的组成

配合物[Cu(NH3)4]SO4其组成如下图所示:

(1)中心原子是提供空轨道接受孤电子对的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子),过渡金属离子最常见的有Fe3+、Ag+、Cu2+、Zn2+等。

(2)配体是提供孤电子对的阴离子或分子,如Cl-、NH3、H2O等。配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子,如NH3中的N原子,H2O 中的O原子等。

(3)配位数是直接与中心原子形成的配位键的数目。如[Fe(CN)6]4-中Fe2+的配位数为6。[归纳总结]

形成配合物的中心原子(离子)必须存在空轨道,配体一般都存在着孤电子对。当配体接近中心原子(离子)时,为了增加成键能力,中心原子(离子)用能量相近的空轨道杂化,配体的孤电子对填到中心原子(离子)已杂化的空轨道中形成配离子。配离子的立体构型、配位数及稳定性等主要决定于杂化轨道的数目和类型。

[活学活用]

3.回答下列问题:

(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心离子是_______,配位原子是_______,配位数是_______,它的电离方程式是__________________________________________________________。(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液,再加入氨水,观察到的现象是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。(3)解释加入氨水后,现象发生变化的原因____________________________________

________________________________________________________________________。

答案(1)Ag+N 2

[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]++OH-

(2)产生白色沉淀,加入氨水后,白色沉淀溶解

(3)AgCl存在微弱的溶解平衡:AgCl(s) Ag++Cl-,向其中滴加氨水,Ag+与NH3能发生如下反应:Ag++2NH3===[Ag(NH3)2]+,会使沉淀溶解平衡向右移动,最终因生成[Ag(NH3)2]Cl 而溶解

解析在配合物[Ag(NH3)2]OH中,中心离子是Ag+,配位原子是NH3分子中的N原子,配位数是2。

4.指出下列各配合物中的配离子、中心离子、配体、配位数及配位原子。

(1)K2[Cu(CN)4](2)[Co(NH3)(en)2Cl]Cl2

(3)K2Na[Co(CNO)6](4)K2[Pt(NH3)2(OH)2Cl2]

答案(1)K2[Cu(CN)4]的配离子为[Cu(CN)4]2-,中心离子为Cu2+,配体为CN-,配位数为4,配位原子为C。

(2)[Co(NH3)(en)2Cl]Cl2的配离子为

[Co(NH3)(en)2Cl]2+,中心离子为Co3+,配体为NH3、en、Cl-,配位数为4,配位原子为N、N、Cl。

(3)K2Na[Co(CNO)6]的配离子为[Co(CNO)6]3-,中心离子为Co3+,配体为CNO-,配位数为6,配位原子为O。

(4)K2[Pt(NH3)2(OH)2Cl2]的配离子为

[Pt(NH3)2(OH)2Cl2]2-,中心离子为Pt2+,配体为NH3、OH-、Cl-,配位数为6,配位原子为N、O、Cl。

解析有关配合物的组成:中心原子、配体、配位数、配离子等概念,在理解的基础上能够准确的从配位化合物中找出来。

配位键与非极性键、极性键的区别与联系

1.下列关于配位化合物的叙述中,不正确的是()

A.配位化合物中必定存在配位键

B.配位化合物中只有配位键

C.[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空轨道,H2O中的O原子提供孤对电子,两者结合形成配位键

D.配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用答案 B

解析配位化合物中一定含有配位键,但也含有其他化学键;Cu2+提供空轨道,H2O中的O 原子提供孤对电子,两者结合形成配位键。

2.下列物质①H3O+②[B(OH)4]-③CH3COO-

④NH3⑤CH4中存在配位键的是()

A.①②

B.①③

C.④⑤

D.②④

答案 A

3.与人体血液中血红蛋白以配位键结合的一种有毒气体是()

A.氯气

B.氮气

C.一氧化碳

D.甲烷

答案 C

4.下列配合物的配位数是6的是()

A.K2[Co(SCN)4]

B.Fe(SCN)3

C.Na3(AlF6)

D.[Cu(NH3)4]Cl2

答案 C

解析K2[Co(SCN)4]中Co2+的配位数是4;Fe(SCN)3中Fe3+的配位数是3;Na3(AlF6)中Al3+的配位数是6;[Cu(NH3)4]Cl2中Cu2+的配位数是4。

5.(1)在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F-、CN-、CO中,可以作为中心离子的是____________________;可以作为配体的是_________________________________。

(2)在[Fe(CN)6]3-配离子中,中心离子的配位数为_____________________________。

(3)配合物[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中,中心离子的化合价为________,配离子的电荷数是______________。

(4)短周期元素中,由三种元素组成的既有离子键、共价键,又有配位键且阴、阳离子含电子总数相等的物质是_______________,该物质的电子式为______________________。

答案(1)Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+H2O、NH3、F-、CN-、CO

(2)6(3)+3价带1个单位正电荷

(4)NH4F

40分钟课时作业

[基础过关]

一、配位键的形成与判断

1.在NH+4中存在4个N—H共价键,则下列说法正确的是()

A.4个共价键的键长完全相同

B.4个共价键的键长完全不同

C.原来的3个N—H的键长完全相同,但与通过配位键形成的N—H键不同

D.4个N—H键键长相同,但键能不同

答案 A

解析NH+4可看成NH3分子结合1个H+后形成的,在NH3中中心原子氮采取sp3杂化,孤电子对占据一个轨道,3个未成键电子占据另3个杂化轨道,分别结合3个H原子形成3个σ键,由于孤电子对的排斥,所以立体构型为三角锥形,键角压缩至107°。但当有H+时,N原子的孤电子对会进入H+的空轨道,以配位键形成NH+4,这样N原子就不再存在孤电子对,键角恢复至109°28′,故NH+4为正四面体形,4个N—H键完全一致,配位键与普通共价键形成过程不同,但性质相同。

2.下列分子或离子中,能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是()

①H2O②NH3③F-④CN-⑤CO

A.①②

B.①②③

C.①②④

D.①②③④⑤

答案 D

解析配体是含有孤电子对的阴离子或分子,这几种微粒的结构中都含有孤电子对。

3.下列分子或离子中都存在着配位键的是()

A.NH3、H2O

B.NH+4、H3O+

C.N2、HClO

D.[Cu(NH3)4]2+、PCl3

答案 B

4.既有离子键又有共价键和配位键的化合物是()

A.NH4NO3

B.NaOH

C.H2SO4

D.H2O

答案 A

二、配合物的组成与判断

5.下列化合物中属于配合物的是()

①CuSO4·5H2O②K2PtCl6③KCl·CuCl2

④Cu(NH2CH2COO)2⑤KCl·MgCl2·6H2O

⑥Cu(CH3COO)2

A.①③④⑥

B.②③⑤

C.①②

D.①③⑤

答案 C

解析③⑤是复盐,④⑥分别是甘氨酸铜、醋酸铜盐,均属盐类。

6.对盐类物质可有下列分类:如氯化硝酸钙[Ca(NO3)Cl]是一种混盐,硫酸铝钾KAl(SO4)2是一种复盐,冰晶石(六氟合铝酸钠)Na3AlF6是一种络盐。对于组成为CaOCl2的盐可归类于

()

A.混盐

B.复盐

C.络盐

D.无法归属于上述类别

答案 A

解析CaOCl2可写成Ca(ClO)Cl,是混盐。

7.下列关于[Cu(NH3)4]SO4的说法中,正确的有()

A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键

B.[Cu(NH3)4]SO4含有NH3分子,其水溶液中也含有NH3分子

C.[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中第一电离能最大的是氧元素

D.[Cu(NH3)4]SO4中SO2-4的空间构型为平面三角形

答案 A

解析在[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3,但其水溶液中不含有NH3,因为配离子很难再电离;在该配合物的组成元素中,N的第一电离能最大。

三、配合物的结构与性质

8.由配位键形成的[Pt(NH3)6]2+和[PtCl4]2-中,其中心离子的化合价分别为()

A.+2、-2

B.+6、+2

C.+4、+2

D.+2、+2

答案 D

解析配体NH3是中性分子、不带电,故[Pt(NH3)6]2+中Pt为+2价;而Cl-作为配体,带1个单位负电荷,故[PtCl4]2-中Pt为+2价。

9.已知Co(Ⅲ)的八面体配合物的化学式为CoCl m·n NH3,若1mol配合物与AgNO3溶液反应生成1molAgCl沉淀,则m、n的值是()

A.m=1,n=5

B.m=3,n=4

C.m=5,n=1

D.m=4,n=5

答案 B

解析由1mol配合物与AgNO3反应生成1molAgCl,得知1mol配合物电离出1molCl-,即配离子显+1价、外面还有一个Cl-。又因为是Co3+,所以[CoCl m-1·n NH3]+中有两个Cl-。又因为是八面体构型,所以n=6-2=4。配合物为[Co(NH3)4Cl2]Cl。

[能力提升]

10.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是()

A.配合物中中心离子的电荷数和配位数均为6

B.该配合物可能是平面正方形结构

C.Cl-和NH3分子均与Pt4+配位

D.配合物中Cl-与Pt4+配位,而NH3分子不配位

答案 C

解析在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成,经强碱处理无NH3放出,说明Cl-、NH3均为配体,故该配合物中中心离子的配位数为6,电荷数为4,Cl-和NH3分子均与Pt4+配位,A、D错误,C正确;因为配体在中心离子周围配位时采取对称分布状态以达到能量上的稳定状态,Pt配位数为6,则其立体构型为八面体形,B错误。

11.化合物NH3与BF3可以通过配位键,形成NH3·BF3。

(1)配位键的形成条件是____________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)在NH3·BF3中,______原子提供孤电子对,______原子接受孤电子对。

(3)写出NH3·BF3的结构式并用“→”标出配位键。

答案(1)形成配位键的一方能够提供孤电子对,另一方具有能够接受孤电子对的空轨道(2)氮硼

(3)

12.配位键是一种特殊的共价键,即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒子结合。如:NH+4就是由NH3(氮原子提供孤电子对)和H+(缺电子)通过配位键形成的。据此,回答下列问题:

(1)下列粒子中可能存在配位键的是________。

A.CO2

B.H3O+

C.CH4

D.H2SO4

(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性,试写出其电离方程式:

_____________________________________________________________________。

(3)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程,最初,科学家提出了两种观点:甲:

乙:H—O—O—H,式中O→O表示配位键,在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构,设计并完成下列实验:

a.将C2H5OH与浓H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水;

b.将制得(C2H5)2SO4与H2O2反应,只生成A和H2SO4;

c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。

①如果H2O2的结构如甲所示,实验c中化学反应方程式为______________________

___________________________________________________________(A写结构简式)。

②为了进一步确定H2O2的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验方案:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案(1)BD

(2)H3BO3+H2O H++B(OH)-4

(3)①+H2―→C2H5OC2H5+H2O

②用无水CuSO4检验实验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)

13.一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。

(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。

①Mn2+基态的电子排布式可表示为________。

②NO-3的空间构型是______________(用文字描述)。

(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O。

①根据等电子原理,CO分子的结构式为________。

②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为________。

③1molCO2中含有的σ键数目为__________。

(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为____________。

答案(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)②平面三角形

(2)①C≡O②sp3

③2×6.02×1023个(或2mol)

(3)

解析本题考查物质结构与性质,涉及电子排布式、空间构型、杂化方式、化学键的数目以及配位键的表示,意在考查对结构中的基础知识的掌握情况。(1)Mn的原子序数为25,价电子排布式为3d54s2,失去4s上的两个电子,即得Mn2+。NO-3离子中氮原子无孤电子对,结合的原子数为3,则N采用sp2杂化,所以NO-3的空间构型为平面三角形。(2)CO与N2互为等电子体,根据氮分子的结构式可以写出CO的结构式为C≡O。H2O中O原子存在两对孤电子对,结合的原子数为2,杂化轨道数为4,所以O原子采用sp3杂化。二氧化碳分子内含有碳氧双键,双键中有一个σ键,一个π键,则1 mol CO2中含有2 mol σ键。(3)Cu2+中存在空轨道,而OH-中O原子上有孤电子对,故O与Cu之间以配位键结合。

14.铜单质及其化合物在很多领域都有着重要用途,如金属铜可用来制造各项体育赛事的奖

牌、电线、电缆,胆矾可用作杀菌剂等。试回答下列问题:

(1)已知Cu位于元素周期表第四周期第ⅠB族,则Cu原子的价电子排布式为____________。

(2)下列分子或离子中,能提供孤电子对与Cu2+形成配位键的是________(填字母,下同)。

①H2O②NH3③F-④CN-

A.①②

B.①②③

C.①②④

D.①②③④

(3)向盛有硫酸铜溶液的试管中加入氨水,首先形成难溶物,继续加入氨水,难溶物溶解并得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象叙述正确的是________。

A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变

B.沉淀溶解后生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2+

C.若硫酸铜溶液中混有少量硫酸,则可用氨水除去硫酸铜溶液中的硫酸

D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供孤电子对,NH3提供空轨道

(4)下列关于[Cu(NH3)4]SO4的说法中,正确的有________。

A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键

B.[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3分子,其水溶液中也含有NH3分子

C.[Cu(NH3)4]SO4的配体空间构型为正四面体形

D.[Cu(NH3)4]SO4中SO2-4的空间构型为三角锥形

(5)向硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+,已知NF3与NH3的立体构型均是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是____________________________。

答案(1)3d104s1(2)D(3)B(4)A

(5)F的电负性比N大,N—F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子(或者N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子,使得氮原子上的孤电子对难以与Cu2+形成配位键)

解析(2)只要有孤电子对就可以做配体,而①②③④中均有孤电子对,故选D。(3)向硫酸铜溶液的试管中加入氨水,首先形成Cu(OH)2,继续加入氨水,Cu(OH)2溶解并得配合物[Cu(NH3)4]SO4,即深蓝色的透明溶液。在此过程中,原来的Cu2+生成了Cu(OH)2时浓度减小,加氨水后又生成了[Cu(NH3)4]2+,溶液中仍无Cu2+。(4)[Cu(NH3)4]SO4的配体是NH3,其空间构型是三角锥形,SO2-4的空间构型为正四面体形,所以C、D均错误。

[拓展探究]

15.(1)配位化学创始人维尔纳发现,取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1mol,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。

①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。

CoCl3·6NH3__________________________________________________________,

CoCl3·5NH3__________________________________________________________,

CoCl3·4NH3(绿色和紫色):____________________________________________。

②后两种物质组成相同而颜色不同的原因是______________________________。

③上述配合物中,中心离子的配位数都是________________________________。

(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN===Fe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1∶3的个数比配合,还可以其他个数比配合。请按要求填空:

①Fe3+与SCN-反应时,Fe3+提供__________,SCN-提供____________,二者通过配位键结合。

②所得Fe3+与SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子显红色。含该离子的配合物的化学式是__________________________________________。

③若Fe3+与SCN-以个数比1∶5配合,则FeCl3与KSCN在溶液中发生反应的化学方程式可以表示为____________________________________________________________

____________________________________________________________________。

答案(1)①[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)5Cl]Cl2

[Co(NH3)4Cl2]Cl②结构不同③6

(2)①空轨道孤对电子②[Fe(SCN)]Cl2

③FeCl3+5KSCN===K2[Fe(SCN)5]+3KCl

高中化学竞赛-配合物,络合物,配位化学,配体,配位数,中心体

高中化学奥林匹克竞赛辅导 配合物(配位化合物)化学基础 【竞赛要求】 配位键。常见的配合物的中心离子(原子)和常见的配体(水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等)。螯合物及螯合效应。常见的络合剂及常见的配合反应。定性说明配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的联系。配合物几何构型和异构现象的基本概念。配合物的杂化轨道理论。八面体配合物的晶体场理论。Ti(H2O)6的颜色。路易斯酸碱的概念。 1.配合物:由中心离子(或原子)和几个配体分子(或离子)以配位键相结合而形成的复杂分子 络合物。如[Co(NH3)6]3+、[Cr(CN)6]3–、Ni(CO)4都是配位单元,分别称作配阳离子、配阴离子、配分子。判断物质是配合物的关键在于物质是否含有配位单元。配合物和复盐的区别:前者一定含有配位键,后者没有配位键,如KCl·MgCl2·6H2O是复盐,不是配合物。 2.配合物的组成: 为外界,内外界(1)配合物的内界和外界:以[Cu(NH3)4]SO4为例,[Cu(NH3)4]2+为内界,SO-2 4 之间是完全电离的。内界是配位单元,外界是简单离子。又如K3[Cr(CN)6]之中,内界是[Cr(CN)6]3–,外界是K+。配合物可以无外界,但不能没有内界,如Ni(CO)4。 (2)中心离子(原子)和配位体: a.中心离子(原子):又称配合物的形成体或中心体,多为过渡金属离子,如Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+,也有电中性的原子为配合物的中心原子,如Ni(CO)4、Fe(CO)5中的Ni和Fe都是电中性的原子。只要能提供接纳孤对电子的空轨道的离子或原子均可作中心体。 b.配位体:含有孤对电子的阴离子或分子。如NH3、Cl—、CN—等。配位体中直接同中心原子配合的原子,叫做配位原子。如[Cu(NH3)4]2+配阳离子中,NH3是配位体,其中N原于是配位原子。配位原子经常是含有孤对电子的原子。 (3)配位原子和配位数:配体中给出孤对电子与中心体直接形成配位键的原子,叫配位原子。配位单元中,中心体周围与中心体直接形成配位键的配位原子的个数,叫配位数。中心离子的配位数一般为2、4、6、8(配位数为8的较少见),如在[Pt(NH3)6]C14中,配位数为6,配位原子为NH3分子中的6个氮原子。一般说来,配位数大多是中心体电荷数的两倍,如Cu+、Ag+、Au+的配位数均为2,Cu2+、Zn2+的配位数均为4,Fe3+、Cr3+的配位数均为6,但也有例外。配位数与中心体和配体的性质有关:若中心离子的电荷高,半径大,则利于高配位;而配体的电荷高,半径大,则利于低配位。

高中化学选修物质结构与性质历年高考题汇总

物质结构与性质(2014年-2019年全国卷) 1.[2019年全国卷Ⅰ] 在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得 铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要村料。回答下列问题: (1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。 A. B. C. D. (2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是、。乙二 胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是,其中与乙二胺形成的化合物 稳定性相对较高的是 (填“Mg2+”或“Cu2+”)。 (3)一些氧化物的熔点如下表所示: 解释表中氧化物之间熔点差异的原因。 (4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四 面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x= pm,Mg原子之间最短距离y= pm。设阿伏加德罗常数的值为N A,则MgCu2的密度是 g·cm?3(列出计算表达式)。 2.[2019年全国卷Ⅱ]

近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe—Sm—As—F—O组成的化合物。回答下列问题: (1)AsH3的沸点比NH3的________(填“高”或“低”),其判断理由是______。 (2)Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+价层电子排布式为________。 (3)比较离子半径F- O2-(填“大于”、“等于”或“小于”) (4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。 图中F-和O2-共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1-x代表,则该化合物的化 学式表示为____________;通过测定密度ρ和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:ρ=_________g·cm-3。 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为(,,),则位于底面中心的原子2和原子3的坐标分别为___________、__________. 3.[2019全国卷Ⅲ] 磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等 特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题: (1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态(填“相同”或“相反”)。 (2) FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为,其中Fe的配位数为。

高中化学竞赛配位化合物

高中化学竞赛专题练习 配位化合物 1、画出下列配合物可能有的旋光异构体的结构。 (1)[FeCl2(C2O4)en] ;(2) [Co(C2O4)3]3-;(3)[Co(en)2Cl2]+。 2、一些顺式铂的配合物可以作为活性抗癌药剂,如cis-PtCl4(NH3)2、cis-PtCl2(NH3)2、 cis-PtCl2(en)等。实验测得它们都是反磁性物质,试用杂化轨道理论说明它们的成键情况,指出它们是内轨型配合物还是外轨型配合物。 3、已知下列配合物的磁矩,根据价键理论指出各中心离子的价层电子排布、轨道杂化类型、 配离子空间构型,并指出配合物属内轨型还是外轨型。 (1) Mn(CN)63-(μ=2.8 B.M); (2) Co(H2O)62+(μ=3.88 B.M); 4、实验测得配离子Co(NH3)63+是反磁性的,问它属于什么几何构型?根据价键理论判断中心 离子采取什么杂化状态? 5、通过计算说明,在标准状况下金难溶于水,但用氰化钠溶液却可以浸取金矿砂中的金。 已知E°(Au+/Au)=1.69V,E°(O2/OH-)=0.401V,K稳°[Au(CN)2-]=2×1038 6、已知E°(Fe3+/Fe2+)=0.771V,E°(I2/I-)=0.535V,在标准状况下Fe3+可以将I-氧化为单 质I2。通过计算说明在标准状况下,下列反应能否自发进行? 2Fe(CN)63-+2I-=Fe(CN)64-+I2 已知K稳°(Fe(CN)63-)=1.0×1042,K稳°(Fe(CN)64-)=1.0×1035。 7、已知E°(Fe3+/Fe2+)=0.771V,E°(Sn4+/Sn2+)=0.14V,K稳°(FeF3)=1.15×1012。通过计算说明,下列氧化还原反应在标准状态下能否发生。若能发生写出有关的化学反应方程式。 (1)向FeCl3溶液中加入NaF,然后再加SnCl2; (2)向Fe(SCN)3溶液中加入SnCl2(K稳°(Fe(SCN)3)=4.4×105); (3)向Fe(SCN)3溶液中加入KI(E°(I2/I-)=0.535V)。 8、某Ⅷ族不活泼金属A溶于足量的王水生成B的溶液(A的含量为47.60%);将SO2通入B 的溶液中,得到C的溶液(A的含量为57.56%)。已知B、C的组成元素完全相同,且阴离子所带电荷也相同。 (1)通过计算推理,确定A的元素符号; (2)写出所涉及反应的化学方程式。 (3)画出B、C阴离子的空间构型。 9、铝与三乙胺形成的单核配合物是电中性分子,实验测得其氢的质量分数为14.32%,画出 它的立体结构,指出中心原子的氧化态和杂化类型。要给出推理过程。 10、将2,2-联吡啶,冰醋酸和过氧化氢的混合物在75℃时水浴加热3小时后,析出细小的 针状晶体A。A可作为配体与许多过渡金属生成配合物,如与铬形成红紫色配合物B:CrA x Cl y(ClO4)z·H2O,元素分析结果如下:Cr 8.43%、C 38.95%、H 2.94%、Cl 17.25%、N 9.08%、O 23.35%。 (1)若A是双齿配体,易配位形成七元环,写出A的结构式。 (2)确定B的化学式,并计算该化合物的磁矩。 (3)写出B中的配离子所有可能的结构式。

新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的

新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究作者:蔡文联文章来源::《化学教学》2007年01期点击数:31 更新时间:2008-3-24 新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究 蔡文联饶志明余靖知 摘要:根据2003年出版的《普通高中化学课程标准(实验》)编定的高中化学教材已通过审定的有三种版本,分别由人民教育出版社、江苏教育出版社、山东科技出版社出版。高中化学课程8个模块中选修3“物质结构与性质”是属于化学基本理论知识的模块。本文将对新版三种教材(选修3“物质结构与性质”)的设计思路、体系结构、栏目设置等方面进行比较研究,以期有助于教师理解新课标、选择教材、教法以及把握教学尺度。 为了适应我国21世纪初化学课程发展的趋势,化学课程标准研制组经过深入的调查研究,多次讨论修改,于2003年出版了《普通高中化学课程标准(实验)》。他们将高中化学课程采用模块的方式分为必修和选修两部分,共8个模块,其中必修模块2个,选修模块6个。新课程“在保证基础的前提下为学生提供多样的、可供选择的课程模块”,兼顾“学生个性发展的多样化需要”,适应不同地区和学校的条件。目前以高中化学课程标准和基础教育课程改革纲要为指导编写的新版高中化学教材经全国中小学教材审定委员会初审通过的共有3种,分别是由人民教育出版社出版(宋心琦主编,以下简称人教版),江苏教育出版社出版(王祖浩主编,以下简称苏教版),山东科技出版社出版(王磊主编,以下简称山东科技版)。 在6个选修模块中,选修3“物质结构与性质”模块突出化学学科的核心观念、基本概念原理和基本思想方法。在以“提高学生的科学素养”为主旨的高中化学课程改革中,如何将新课程理念很好地融合进化学基本概念和基础理论的教学中,转变学生的学习方式,培养学生的逻辑思维能力,提高学生学习本课程的意义,是值得广大化学教师研究、推敲的。因此,针对上述三种版本的教材(选修3物质结构与性质)进行具体的分析、比较、评价, 对教师在选择教材、教法以及把握教学尺度方面都具有十分重要的意义。 1.“物质结构与性质”模块教材的简介

2020-2021年高中化学 .3.离子键、配位键与金属键教案 鲁教版选修3

2019-2020年高中化学 2.3.2离子键、配位键与金属键教案鲁教版选修3【教学目标】 1.使学生了解简单配位键的概念及形成实质和配位化合物在生物、化学等领域的广泛应用。 2.配位键的形成条件及简单配位键形成表示 【教学重点】配位键的实质。 【教学难点】配位键的实质。 【教师具备】制作课件、准备实验。 【教学方法】交流研讨、引导探究 【教学过程】 【新课引入】 通过化学必修课程和上一节的学习,你对化学键尤其是共价键和离子键有了一定的了解。那么,除了共价键和离子键,原子之间还有其他的结合方式吗? 【提出问题】实验证明,氨分子能与H+反应生成铵离子(NH4+),其反应可用NH3+ H+= NH4+表示,那么,氨作为一个分子是怎样与H+结合的呢? 实用文档

【学生】学生可以想到NH3分子与H+的结合与我们学习过的共价键、离子键有所不同,可以用电子式写出NH4+的形成。 【讲述】铵离子(NH4+)的形成过程:氨分子中氮原子的2P轨道上有一对没有与其他原子共用的电子,这对电子称为孤对电子,氢离子上具有1S空轨道。在氨分子与氢原子作用时,氨分子的孤对电子进入氢离子的空轨道,与氢共用形成配位键。配位键用“→”表示,箭头指向电子对的接受体。 【展示课件】NH3与H+的形成过程。 【板书】二、配位键: 1. 配位键的含义:是一种特殊的共价键,它是由一个原子单方面提供一对电子与另一个有空轨道的原子(或离子)共用而形成的共价键,称配位共价键,简称配位键。 【活动探究】那么,配位键的形成条件是什么? 【板书】2. 配位键的形成条件 【学生总结】凡一方有空轨道,另一方有未共用电子对的两者就可形成配位键。 进一步得出配位键中提供电子对的原子称电子的给予体;接受电子对的原子称电子对的接受体。让学生回忆配位键的形成过程,总结出配位键的形成条件 【思考】配位键与共价键有何区别? 实用文档

高中化学竞赛辅导无机化学16.2配位化合物的同分异构现象知识点素材

§16-2 配位化合物的同分异构现象 The Isomerism of Complexes 一、总论: 1.Definition:凡是化学组成相同的若干配合物,因原子间的连接方式或空间排列方式的不同而引起的结构和性质不同的现象,称为配合物的同分异构现象(isomerism)。 2.Classification (1) 化学结构异构现象(chemical structure isomerism):化学组成相同,原 子间的连接方式不同而引起的异构现象,称为化学结构异构现象。例如: [Co(NH3)5(NO2)]2+和 [Co(NH3)5(ONO)]2+ (2) 立体异构现象(stereo isomerism):化学组成相同,空间排列不同而引起 的异构现象,称为立体异构现象。例如:Pt(NH3)2Cl2

cis – 二氯·二氨合铂(II) trans - 二氯·二氨合铂(II) 二、化学结构异构现象,大致分为五类: Ionization isomerism, Hydrate isomerism, Linkage isomerism, Coordination isomerism, Polymerization isomerism. 1.Ionization isomerism (1) Two coordination compounds which differ in the distribution of ions between those directly coordinated and counter-ions present in the crystal lattice are called ionization isomers. (2) e.g. [Cr(NH 3)5Br]SO 4 and [Cr(NH 3)5SO 4]Br 2.Hydrate isomerism (Solvent isomerism) (1) Hydrate isomerism is similar to ionization isomerism except that an uncharged ligand changes from being coordinated to a free-lattice position whilst another ligand moves in the opposite sense. (2) e.g. [Cr(H 2O)6]Cl 3 ,[Cr(H 2O)5Cl]Cl 2·H 2O ,[Cr(H 2O)4Cl 2]Cl ·2H 2O 3.Linkage isomerism (1) The first example of this type of isomerism was provided by J φrgensen, W erner’s contemporary. His method of preparation was as follows : A"solution "Cl]Cl )[Co(NH 23N aN O H Cl N H 253???→???→???→? red Co(ONO)]Cl )[(NH A"solution "253cold in stand let ?????→? yellow )]Cl Co(NO )[(NH A"solution "2253H Cl conc heat ???→???→?? (2) It deals with a few ligands (ambidenatate) that are capable of bonding through are type of donor atom in one situation not a different atom in another complex. Some authors refer to this type of isomerism as “structura l i somerism” but inasmuch as all isomerism is basically “structural” , the term linkage isomerism is preferable. (3) e.g. +252SCN]O)[Cr(H and +252NCS]O)Cr(H [ +]SSO )Co(NH [353 and +S]OSO )[Co(NH 253 4.Coordination isomerism (1) This may occur only when the cation and anion of a salt are both complexes, the two isomers differing in the distribution of ligands between the cation and anion (2) e.g. ]Cr(Ox)][)Co(NH [363 and ]][Co(Ox))[Cr(NH 363 ] ][Cr(SCN))[Cr(NH 663 and ](SCN))][Cr(NH (SCN))[Cr(NH 423243 ]PtCl ][)[Pt(NH 643 and ]][PtCl Cl )[Pt(NH 4243

高中化学物质的结构与性质命题热点

物质结构与性质考点分析 物质的结构与性质命题热点 ①核外电子排布规律; ②书写原子或离子核外电子排布式、电子排布图(即轨道表示式); ③第一电离能、电负性的变化规律及其应用; ④物质中化学键类型的判断; ⑤分子中的原子轨道杂化类型及分子的空间构型的判断; ⑥分子间作用力、氢键及分子的性质; ⑦常见四种晶体的判断方法及性质; ⑧金属晶体的堆积模型; ⑨均摊法求解晶体化学式; ⑩常见晶体结构分析; ?有关晶胞的计算。

一、原子结构与性质 解题方法与技巧 (1)核外电子排布式:用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数。例如,K:1s22s22p63s23p64s1。为了简化,通常把内层已达稀有气体电子结构的部分称为“原子实”,用该稀有气体的元素符号加方括号来表示。例如,K:[Ar]4s1。(2)核外电子排布图:用□表示原子轨道,↑和↓分别表示两种不同自旋方向的电子。如氧原子的核外电子排布图可表示为。核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对电子对数和未成对的单电子数。 (3)价电子排布式:如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。 (4)构造原理是书写基态原子的电子排布式的依据,也是绘制基态原子的电子排布图的主要依据之一。 基态原子的核外电子排布的表示方法(以硫原子为例) 3、电离能的应用: ①判断金属性与非金属性强弱; ?I n,则该元素的最外层电子数为n; ②分析原子核外电子层结构,如某元素的I n +1

③判断化学键类型。 4、电负性的应用: ①判断一种元素是金属元素还是非金属元素,以及金属性与非金属性的强弱; ②判断元素在化合物中的价态; ③判断化学键类型。 标准:以最活泼的非金属氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准,计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。 变化规律: ①金属元素的电负性一般小于1.8,非金属元素的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性又有非金属性。 ②在元素周期表中,同周期从左至右,元素的电负性逐渐增大,同主族从上至下,元素的电负性逐渐减小。 二、分子结构与性质 1、共价键类型 2、分子的立体构型与性质

鲁科版高中化学选修三 物质结构与性质

高中化学学习材料 金戈铁骑整理制作 选修3 物质结构与性质 课时1 原子结构 1.主族元素原子失去最外层电子形成阳离子,主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是() A.Ca2+:1s22s22p63s23p6B.O2-:1s22s22p4 C.Cl-:1s22s22p63s23p6D.Ar:1s22s22p63s23p6 解析:氧离子(O2-)的核外电子排布式为1s22s22p6,B选项是氧原子(O)的电子排布式。 答案:B 2.下列电子排布图中,能正确表示该元素原子的最低能量状态的是() 解析:A、B两项不符合洪特规则;C项,原子处于激发态,不是能量最低状态;D中能够表示该元素原子的最低能量状态。 答案:D 3.下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是() A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子 B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 C.2p轨道上只有一个电子的X原子与3p轨道上只有一个电子的Y原子 D.最外层都只有一个电子的X、Y原子 解析:A中1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be,两者性质不相似;B项X原子为Mg,Y原子N 层上有2个电子的有多种元素,如第四周期中Ca、Fe等都符合,化学性质不一定相似;C项为同主族的元素,化学性质一定相似;D项最外层只有1个电子的碱金属元素可以,过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的,故性质不一定相似。 答案:C 4.具有下列电子层结构的原子和离子,其对应的元素一定属于同一周期的是() A.两原子其核外全部都是s电子 B.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 C.原子核外M层上的s、p能级都充满电子,而d能级上没有电子的两种原子 D.两原子N层上都有1个s电子,一个原子有d电子,另一个原子无d电子 解析:氢原子和锂原子都只有s电子但不在同一周期,A错;2s22p6的离子如果是阳离子的话,对应的元素就和2s22p6的原子对应的元素不在同一周期,B错;虽然M层上的s、p能级都充满电子,即使d能级没有电子,但4s上可能有电子或没有电子,C错。 答案:D 5. 已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。请根据下表所列数据判断,错误的是() 元素I1I2I3I4 X 500 4 600 6 900 9 500 Y 580 1 800 2 700 11 600

高中化学配合物

高中化学配合物 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

配合物 配合物一般可分为内界和外界两个组成部分。中心离子和配位体组成配合物的内界,在配合物的化学式中一般用方括号表示内界,方括号以外的部分为外界。 如果在硫酸铜溶液中加入氨水,首先可得到浅蓝色碱式硫酸铜[Cu(OH) 2]SO 4 沉 淀,继续加入氨水,则沉淀溶解而得到深蓝色溶液。这是因为加入过量的氨 2+2+ 配位键理论又叫配价键理论,其基本要点可归纳为三点: 1.中心离子和配位原子间是以配价键结合的,具有孤对电子的配位原子提供电子对,填入中心离子的外层空轨道形成配位键。 2.中心离子所提供的空轨道在与配位原子成键时必须经杂化,形成数目相等的杂化轨道。这些杂化轨道的能量相同,而且有一定的方向性。它们分别和配位原子的孤对电子轨道在一定方向上彼此接近,发生最大的重叠而形成配位键,这样就形成了各种不同的配位数和不同构型的配合物。 3.中心离子的空轨道杂化时,若有次外层d轨道参加,则形成的配合物属内轨型;若均为最外层轨道参加杂化,则形成的配合物属外轨型。内轨型配合物的配位键更具有共价键性质所以叫共价配键,外轨型配合物的配位键更具有离子键性质所以叫电价配键,但本质上两者均属共价键范畴。 价键理论认为,配合物中心离子和配体之间的化学键有电价配键和共价配键两种,因而配合物也可以分为电价配合物(外轨型)和共价配合物(内轨型)。在电价配合物中,中心离子是依靠库仑静电引力与配位体相结合。这样的结合不影响中心离子的电子层结构。在共价配合物中配位体的孤对电子与中心原子(或离子)空的价电子轨道形成共价σ配键。当中心离子为过渡元素(过渡元素的主要特点是它们的3d、4d、5d轨道都是未充满电子)时,在形成共价配合物时为了

第09讲 络合物(配位化合物)化学基础

高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第9讲络合物(配位化合物)化学基础 【竞赛要求】 配位键。重要而常见的配合物的中心离子(原子)和重要而常见的配位(水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等)。螯合物及螯合效应。重要而常见的络合剂及其重要而常见的配合反应。配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的联系(定性说明)。配合物几何构型和异构现 的颜色。路易斯酸碱的概念。象基本概念。配合物的杂化轨道理论。八面体配合物的晶体场理论。Ti(H2O)+3 6 【知识梳理】 一、配合物基本知识 1、配合物的定义 由中心离子(或原子)和几个配体分子(或离子)以配位键相结合而形成的复杂分子或离子,通常称为配位单元。凡是含有配位单元的化合物都称作配位化合物,简称配合物,也叫络合物。 [Co(NH3)6]3+,[Cr(CN)6]3–,Ni(CO)4都是配位单元,分别称作配阳离子、配阴离子、配分子。 [Co(NH3)6]Cl3、K3[Cr(CN)6]、Ni(CO)4都是配位化合物。[Co(NH3)6]、[Cr(CN)6] 也是配位化合物。判断的关键在于是否含有配位单元。 思考:下列化合物中哪个是配合物 ①CuSO4·5H2O②K2P t Cl6 ③KCl·CuCl2 ④Cu(NH2CH2COO)2 ⑤KCl·MgCl2·6H2O ⑥Cu(CH3COO)2 注意:①配合物和配离子的区别 ②配合物和复盐的区别 2、配合物的组成 中心离子 内界单齿配体 配位体多齿配体 配合物螯合配体 外界 (1)配合物的内界和外界 以[Cu(NH3)4]SO4为例: [Cu(NH3)4]2+ SO-2 4 内界外界 内界是配位单元,外界是简单离子。又如K3[Cr(CN)6] 之中,内界是[Cr(CN)6]3–,外界是K+。可以无外界,如Ni(CO)4。但不能没有内界,内外界之间是完全电离的。 (2)中心离子和配位体 中心离子:又称配合物的形成体,多为金属(过渡金属)离子,也可以是原子。如Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Co等,只要能提供接纳孤对电子的空轨道即可。 配位体:含有孤对电子的阴离子或分子。如NH3、H2O、Cl-、Br-、I-、CN-、CNS-等。

高中化学选修物质结构高考题汇总

高中化学选修物质结构高 考题汇总 Prepared on 22 November 2020

知识梳理:要描述一个电子的运动状态,应从四个 第n能层有___个能级,每能层有__个轨道, 每个轨道最多容纳__个电子 (2007海南·25)A、B、C、D、E代表5种元素。 请填空: (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子, 次外层有2个电子,其元素符号为;

(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为,C的元素符号 为; (3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,D的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。 (4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。 (09年福建理综·30)[化学——物质结构与性质](13分) Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知: ①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素; ②Y原子价电子(外围电子)排布m s n m p n ③R原子核外L层电子数为奇数; ④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。 回答下列问题: (1)Z2+的核外电子排布式是。 (2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空间轨道受NH3分子提供的形成配位键。 (3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是。 a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙 b.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙

c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙 d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙 (4)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为(用元素符号作答) (5)Q的一种氢化物相对分子质量为26,其中分子中的σ键与π键的键数之比为。 (6)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于。 知识梳理:Abn型分子中孤电子对数目 =_______________________ 比较分子中键角大小的方法 _______________________________ 1.(09年海南化学·)下列说法中错误 ..的是: A.SO2、SO3都是极性分子 B.在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键 C.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强D.原子晶体中原子以共价键结合,具有键能大熔点高硬度大的特性 1.(2007海南·23)用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构,两个结论都正确的是 ()

配位化合物习题及解析

《配位化合物》作业参考解析 1. 下列说法正确的是 A. 配合物的内界和外界之间主要以共价键相结合 B. 中心原子与配体之间形成配位键 C. 配合物的中心原子都是阳离子 D. 螯合物中不含有离子键 【B】A、D:一般认为配合物的内界和外界之间主要以离子键相结合,因此螯合物中内界和外界之间是可以存在离子键的;C:中心原子可以是阳离子,也可以是中性原子,例如[Ni(CO)4];B:中心原子与配体化合时,中心原子提供杂化过的空轨道,配体提供孤对电子,而形成配位键。 2. 下列配合物命名不正确的是 A. [Co(H2O)(NH3)3Cl2]Cl 氯化二氯·三氨·一水合钴(Ⅲ) B. [Cr(NH3)6][Co(CN)6] 六氰合钴(Ⅲ)酸六氨合铬(Ⅲ) C. K[Co(NO2)3Cl3] 三硝基·三氯合钴(Ⅲ)酸钾 D. H2[PtCl6] 六氯合铂(Ⅳ)酸 【C】根据配体命名顺序,先无机后有机,先阴离子后中性分子,同类配体根据配位原子在字母表中的先后顺序进行命名。对于C中的配合物而言,NO2-以N原子为配位原子时,命名为硝基,带一个负电荷,氯离子也是阴离子,同类配体,根据配位原子在字母表中的先后顺序,Cl-离子在前,NO2-离子在后,因此该配合物应该命名为“三氯·三硝基合钴(Ⅲ)酸钾”。 3. 下列配离子具有正方形或者八面体形结构,其中CO32-最有可能作为双齿配体的是 A. [Co(NH3)4(CO3)]+ B. [Co(NH3)5(CO3)]+ C. [Pt(en)(NH3)(CO3)] D. [Pt(en)2(NH3)(CO3)]2+ 【A】根据题意,配离子具有正方形结构时,配位数为4,形成四个配位键;具有八面体结构时,配位数为6,形成6个配位键。B:[Co(NH3)5(CO3)]+ 配离子中,已有5个氨作为配体,氨是单齿配体,形成5个配位键,因此该配离子中,CO32-离子只能是单齿配体,这样就形成了6个配位键;C:[Pt(en)(NH3)(CO3)] 配合物中,乙二胺(en)为双齿配体,形成2个配位键,氨为单齿配体,形成1个配位键,因此CO32-离子只能是单齿配体,这样就形成了4个配位键;D:[Pt(en)2(NH3)(CO3)]2+ 配离子中,乙二胺(en)为双齿配体,2个en形成4个配位键,氨为单齿配体,形成1个配位键,因此CO32-离子只能是单齿配体,这样就形成了6个配位键;A:[Co(NH3)4(CO3)]+ 配离子中有4个氨为配体,形成4个配位键,因此CO32-离子必须是双齿配体,这样就形成了4个配位键,如果CO32-离子是单齿配体,那么配离子的配位数为5,这与题意不符。 4. 下列分子或者离子的中心原子发生了dsp2杂化的是 A. BF3 B. [Zn(NH3)4]2+ (μ = 0 ) C. [Ni(CN)4]2-(μ = 0 ) D. 【C】A:BF3分子为正三角形,中心原子B发生sp2杂化;[Zn(NH3)4]2+ (μ = 0 )的配位数为4,中心原子提供4个杂化空轨道,由于Zn2+离子的价层电子排布为3d10,d轨道已经全部排满电子,因此只会发生sp3杂化,形成四个杂化轨道;D:NH4+离子是正面体结构,因此中心原子N原子发生了sp3杂化;C:[Ni(CN)4]2-(μ = 0 )的配位数为4,中心原子提供4个杂

(完整版)高中化学选修3物质结构与性质全册知识点总结(最新整理)

高中化学选修3知识点总结 主要知识要点: 1、原子结构 2、元素周期表和元素周期律 3、共价键 4、分子的空间构型 5、分子的性质 6、晶体的结构和性质 (一)原子结构 1、能层和能级 (1)能层和能级的划分 ①在同一个原子中,离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级s、p、d、f,能量由低到高依次为s、p、d、f。 ③任一能层,能级数等于能层序数。 ④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。 ⑤能层不同能级相同,所容纳的最多电子数相同。 (2)能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是:2n2(n:能层的序数)。

2、构造原理 (1)构造原理是电子排入轨道的顺序,构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。 (2)构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。 (3)不同能层的能级有交错现象,如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。原子轨道的能量关系是:ns<(n-2)f <(n-1)d <np (4)能级组序数对应着元素周期表的周期序数,能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。 根据构造原理,在多电子原子的电子排布中:各能层最多容纳的电子数为2n2 ;最外层不超过8个电子;次外层不超过18个电子;倒数第三层不超过32个电子。 (5)基态和激发态 ①基态:最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子。 ②激发态:较高能量状态(相对基态而言)。基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子。 ③原子光谱:不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收(基态→激发态)和放出(激发态→较低激发态或基态)不同的能量(主要是光能),产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱和发射光谱)。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 3、电子云与原子轨道 (1)电子云:电子在核外空间做高速运动,没有确定的轨道。因此,人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布,是核外电子运动状态的形象化描述。

配位化合物知识点讲解(教师版)

1、配位化合物 (1)概念:金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。 作为电子对接受体的金属离子或原子称为中心离子(原子),又称配合物的形成体,作为电子对给予体的分子或离子称为配体。 [Cu(H2O)4]2+的空间结构为平面正方形。 (2)配合物的结构 [Cu(NH3)4]SO4为例说明。 注意:离子型配合物是由内界和外界组成,内界由中心离子和配体组成。 (3)配合物的命名: 例如:[Cu(NH3)4]SO4硫酸四氨合铜 练习:对下列配合物进行命名 [Cu(NH3)4]Cl2K3[Fe(SCN)6] Na3[AlF6] 3、几种常见的配合物 实验:硫酸四氨合铜的制备。 现象:向CuSO4溶液中加入氨水,生成蓝色沉淀,继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液。再加入乙醇,析出深蓝色的晶体。 有关反应的离子方程式为:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2OH- Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- 蓝色沉淀深蓝色溶液 在[Cu(NH3)4]2+里,中心离子是Cu2+,配体是NH3,NH3分子的氮原子给出孤电子对,以配位键形成了[Cu(NH3)4]2+: [Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面正方形。 实验:硫氰化铁的制备。向氯化铁溶液中滴加硫氰化钾溶液。 现象:形成血红色溶液。有关反应的化学方程式为:FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl

Fe(SCN)3呈血红色,它是一种配合物。上述实验可用于鉴定溶液中存在Fe3+。 呈血红色的是一系列配合物:Fe(SCN)2+、Fe(SCN)2+、Fe(SCN)3、Fe(SCN)4-、Fe(SCN)52-、Fe(SCN)63-,配位数从1~6。 注意:配位键的强度有大有小,因而有的配合物很稳定,有的不很稳定。许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力,因而,过渡金属配合物远比主族金属配合物多。 [随堂练习] 1.铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类,应含有() A.离子键和共价键B.离子键和配位键 C.配位键和共价键D.离子键答案:C 2.下列属于配合物的是() A.NH4Cl B.Na2CO3·10H2O C.CuSO4·5H2O D.Co(NH3)6Cl3 答案:CD 3.下列分子或离子中,能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是() ①H2O ②NH3③F-④CN-⑤CO A.①②B.①②③ C.①②④D.①②③④⑤答案:D 4.配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是() A.以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用 B.Fe2+的卟啉配合物是输送O2的血红素 C.[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分 D.向溶液中逐滴加入氨水,可除去硫酸锌溶液中的Cu2+ 答案:D 5.下列微粒:①H3O+②NH4+③CH3COO-④NH3⑤CH4中含有配位键的是() A.①②B.①③ C.④⑤D.②④答案:A 6.下列不属于配位化合物的是() A.六氟和铝酸钠B.氢氧化二氨合银(银氨溶液)C.六氰合铁酸钾D.十二水硫酸铝钾答案:D 7.指出配合物K2[Cu(CN)4]的配离子、中心离子、配位体、配位数及配位原子。 8.亚硝酸根NO2-作为配体,有两种方式。其一是氮原子提供孤对电子与中心原子配位;另一是氧原子提供孤对电子与中心原子配位。前者称为硝基,后者称为亚硝酸根。 [Co(NH3)5NO2]Cl2就有两种存在形式,试画出这两种形式的配离子的结构式。

高考化学练习题物质结构与性质-word

高考化学练习题物质结构与性质物质结构与性质 考点1 原子结构与元素的性质 1.了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。 2.了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。 3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。 4.了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。 高频考点1 原子核外电子的排布规律 【样题1】下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是() A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子 B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 C.2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上只有一个空轨道的Y原子 D.最外层都只有一个电子的X、Y原子 【解题指导】A中1s2结构的He,1s22s2结构为Be,两者性质不相似。B项X原子为Mg,Y原子N层上有2个电子的有多种元素,如第四周期中Ca、Fe等都符合,化学性质不一

定相似。C项为同主族的元素,化学性质一定相似。D项最外层只有1个电子可能是第ⅠA族元素,过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的,故性质不一定相似。 【答案】 C 【命题解读】原子核外电子的排布规律是中学化学原子结构的重点内容,也是元素周期律的基础。原子轨能级是决定核外电子排布和构型的重要因素,原子的外层电子构型是随原子序数的增加呈现周期性变化,而原子的外层电子构型的周期性变化又引起元素性质的周期性变化,元素性质周期性变化的规律称元素周期律,反映元素周期律的元素排布称元素周期表。 考点2 化学键与物质的性质 1.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 2.了解共价键的主要类型键和键,能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 3.了解简单配合物的成键情况。 4.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 5.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 6.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp,sp2,sp3),

配位键训练题

第2课时配位键 1.了解简单配位键的概念及形成实质和配位化合物在生物、化学等领域的广泛应用。 2.知道配位键的形成条件及简单配位键的形成表示。 一、配位键的含义 氨分子中,氮原子的三个未成对电子分别与一个氢原子的电子配对形成共价键,氮原子上还存在未成键的①孤对电子,形成铵根离子时,氨分子中的②孤对电子所在的轨道将与H+的1s空轨道重叠,使③孤对电子为氮原子、氢原子所共用,从而形成一种新的化学键叫④配位键。N中,4个N—H键性质⑤相同。 二、配位键的形成条件 形成配位键的一方(如A)是能够提供⑥孤对电子的原子,另一方(如B)是具有⑦能够接受孤对电子的空轨道的原子。配位键通常用符号⑧A→B表示。配位键与共价键的差别是形成配位键的共用电子对是由⑨一方提供而不是⑩双方共同提供的。 三、配位化合物 ①向硝酸银溶液中加入氨水,首先形成白色难溶物,继续加入氨水,难溶物溶解,得到一种称为氢氧化 二氨合银的物质,其化学式为[Ag(NH3)2]OH,其中含有的配位键可表示为H3N → Ag+。 ②向硫酸铜溶液中加入氨水,首先形成蓝色难溶物,继续加入氨水,难溶物溶解,得到一种称为硫酸四氨合 铜的物质,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4,其中含有的配位键可表示为H3N → Cu2+。 1.配位键与共价键有什么区别? 【答案】共价键是成键原子分别提供一个电子成键,配位键是配体提供一对电子,受体提供空轨道成键。 2.配位键是电子云重叠形成的吗? 【答案】不是;配位键是孤对电子的电子云与空轨道重叠形成的。 3.为什么过渡金属容易形成配位键? 【答案】因为过渡金属有空轨道。 1.在N中存在4个N—H共价键,则下列说法正确的是( )。

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